فرآیند های ممبران صنعتی

چند سال پیش فرآیند تصفیه آب خانگی توسط فیلترهای معمولی انجام می شد فیلترهایی که فقط ذرات معلق را در آب نگه می دارند و نگذاشتند رسوبات و گل در آب بماند اما با پیشرفت علم روش اسمز معکوس ابداع شد و تصفیه آب به صورت حرفه ای تری انجام شد.اما این فیلتر غشایی چیست و چه کاربردی دارد؟ممبران تصفیه آب به یکی از مهم ترین قسمت های تجهیزات تصفیه تبدیل شده اند دستگاه های دارای فیلتر ممبران از همه نظر فرآیند تصفیه آب را به طور کامل انجام می دهند نیازی به مواد افزودنی ندارند و قیمت نسبتاً کمتری دارند اولین نکته این است که فناوری ساخت ممبران در داخل غشای اسمز معکوس هنوز در ایران وجود دارد به همین دلیل اغلب از فیلترهای ممبران آمریکایی یا فیلترهای غشایی تایوانی برای این منظور استفاده می شودبا فرآیند اسمز معکوس آشنا شویدنام این فرآیند را بارها شنیده اید، در حال حاضر از این روش برای تولید برق استفاده می شود نیروگاه های اسمزی وجود دارند که می توانند از غلظت آب شیرین رودخانه و آب دریا برق تولید کنند. این یکی از روش های جدید است برای تولید برق و ایجاد پیشرفت های زیادی استفاده می شود این روش اسمز معکوس است که برای تولید برق کمتر استفاده نمی شود کاربرد اصلی آن در تصفیه خانه های آب می باشد.اسمز معکوس فرآیندی است که در آن فناوری غشاء اغلب لایه لایه می شودمی تواند غلظت آب را ببیند و تنها چیزی که می تواند از آن عبور کند آب است .روشی به نام اندازه گیری غلظت آب آشامیدنی با مواد معدنی و املاح لازم باید در حد نرمال باشد. این استاندارد برای غشای ممبران اعمال می شود. تصفیه آب غشایی فقط از غلظت های خاصی عبور می کند. در نتیجه نمک های محلول و نامحلول، فلزات سنگین و بسیاری از آلاینده های دیگر که بر غلظت آب تأثیر می گذارند، عبور نمی کنند.روش اسمز معکوس در حال حاضر در تصفیه خانه های صنعتی نیز استفاده می شو اما چون سایزهای صنعتی و بزرگ آن بسیار گران است، عمدتاً از مدل های کوچک استفاده می شود که خیلی موثر نیست. در نتیجه وجود غشاهای اسمز معکوس در دستگاه تصفیه آب خانگی ضروری است• در ادامه با نحوه عملکرد فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب خانگی بیشتر آشنا خواهید شد.فیلتر غشایی چگونه کار می کنداول، اجازه دهید بگوییم که انواع مختلفی از فیلترهای غشایی وجود دارد. از انواع UF به نام غشاهای اولترافیلتراسیون و NF یا نانوفیلتراسیون نیز وجود دارد که برای مصارف خاص استفاده می شود اما نوع RO آن بیشتر از بقیه مورد توجه قرار گرفته و از نظر کارایی قویتر است.فیلتر اسمزی با اختلاف فشار و اختلاف غلظت کار می کندبا تشخیص فشار و غلظت ناخالصی های مختلف در آب از عبور ناخالصی ها جلوگیری می کند. اگر بخواهیم بهتر توضیح دهیم، تصور کنید که آب و انواع باکتری ها سعی در عبور از غشاء دارند.قطر یک مولکول آب 0.005 میکرومتر و قطر باکتری در آب 0.02 میکرومتر است. فضای متخلخل غشا و سوراخ های موجود در آن به گونه ای طراحی شده است. اینکه فقط مولکول های آب از آن عبور می کنند و بقیه ناخالصی ها با اندازه های بزرگتر نمی توانند از این غشا عبور کنند و فقط آب باقی می ماند.با روش اسمز معکوسفشار توسط پمپ تامین می شود که برای عبور بهتر مولکول ها و محلول ها ضروری است . آب خالص از لایه های غشایی عبور می کند و آلاینده های جدا شده وارد فاضلاب می شود.در واقع در داخل غشا دو کانال وجود دارد که یکی برای عبور آب و دیگری برای عبور مواد زائد به فاضلاب است. اما اینجا یک سوال پیش می آید. در صورت وجود آلودگی اگر اندازه آنها از مولکول های آب کوچکتر باشد چه اتفاقی می افتدآیا از این سوراخ های غشاء عبور می کند؟بله، این آلاینده ها دفع می شود به عنوان مثال، برخی از ویروس ها اندازه نانو بسیار کوچکی دارند و برخی از آلاینده های شیمیایی وزن مولکولی بسیار کمی دارند و می توانند از این لایه ها عبور کنند در واقع ممبران صنعتی به تنهایی نمی تواند تمام آلاینده ها را از آب پاک کند. به همین دلیل علاوه بر فیلتر ممبران، 5 تا 7 فیلتر دیگر در داخل دستگاه تصفیه آب وجود دارد. هر کدام وظایف خاص خود را دارند . به عنوان مثال، ویروس های نانو مقیاس به راحتی توسط فیلترهای فرابنفش از بین می روند . یا آلاینده های شیمیایی با وزن مولکولی کم در فیلتر کربن نهایی و کربن دانه ای حذف می شوند.در پایان کار خبری از آلاینده ها نبود• پس هدف از خرید فیلتر ممبران حذف همه آلاینده ها نیست چون هیچ فیلتری نمی تواند این کار را انجام دهد. اما فیلتر غشایی چه کاری انجام می دهد؟ این یکی از مهم ترین قسمت های دستگاه تصفیه آب است که نمی توان آن را نادیده گرفت .در واقع بدون ممبران صنعتی نمی توانیم دستگاه اسمز معکوس داشته باشیم اکنون که با مدل عملکرد فیلتر غشایی آشنا شدید، به ادامه آن می پردازیم.هدف از استفاده از فیلتر ممبران چیست؟دلایل زیادی وجود دارد، زیرا تاثیر این فیلتر روی کیفیت آب خروجی بسیار زیاد است. در زیر به برخی از این اثرات اشاره شده است. تصفیه آب غشایی می تواند نمک های محلول و نامحلول در آب را تشخیص دهد نمک ها نمی توانند از غشا عبور کنند، بنابراین مستقیما وارد فاضلاب می شوند . فلزات سنگین که عامل اصلی سرطان دستگاه گوارش هستند در آب وجود دارند و بسیار خطرناک هستند . خوشبختانه اندازه این فلزات از مولکول های آب بزرگتر است و در داخل لایه های فیلتر غشایی باقی می مانند و به فاضلاب ختم می شوند.نیتراتیکی از خطرناک ترین موارد به دلیل وجود کودهای شیمیایی است که از داخل خاک وارد آب می شود و معمولا درصدی از این همیشه در آب شهر است.اما در داخل فیلتر ممبران این ماده شیمیایی خطرناک شناسایی شده و اجازه عبور داده نمی شود. باکتری ها و قارچ ها اندازه های بزرگ تری دارند و پشت لایه های غشایی می مانند و وارد فاضلاب می شوند. این باکتری ها می توانند عامل اصلی بیماری های خطرناک پوستی و عفونی باشند . متاسفانه در تصفیه خانه های صنعتی از نور مستقیم خورشید برای از بین بردن این باکتری ها استفاده می شود. اما از آنجایی که حوضچه های تصفیه در تمام ساعات روز در تماس مستقیم با نور خورشید نیستند. بیشتر این باکتری ها در آب زندگی می کنند. فیلتر غشایی اصلی عمدتاً از یک لایه غشایی مرکب ساخته شده است و در حال حاضر در برخی از این فیلترها 13 لایه وجود دارد که کیفیت فیلتراسیون را بسیار افزایش می دهد. دقت آنها در حدود 99 درصد است و می توانید خیالتان راحت باشد. اینکه آب آشامیدنی که از دستگاه تصفیه آب خارج می شود، عاری از آلودگی و ناخالصی باشد و با خیال راحت می توان از آن استفاده کرد.